题目内容

精英家教网在容积为1L的密闭容器中充入1mol CO和2mol H2混合气体,发生以下反应:CO(g)+2H2(g)  
催化剂
 CH3OH(g).T1、T2温度下,CH3OH的物质的量随着时间的变化关系如图所示.下列有关说法正确的是(  )
A、T1>T2
B、K(T1)>K(T2
C、T1温度下达到平衡后,再充入一定量CO,CO的转化率增大
D、T2温度下,0~10 min间v (H2)=0.06 mol?L-1?min-1
分析:根据T2先到达平衡,所以T2时反应速率快,则T2>T1,升高温度,CH3OH的物质的量减少,平衡逆移,所以正反应为放热反应,即△H<0
A.根据T2先到达平衡判断;
B.该反应正反应为放热反应,根据温度对平衡的影响,判断K的大小;
C.再充入一定量CO,CO的转化率减小;
D.T2温度下根据生成的甲醇的量求出氢气消耗的量,再求速率.
解答:解:根据T2先到达平衡,所以T2时反应速率快,则T2>T1,升高温度,CH3OH的物质的量减少,平衡逆移,所以正反应为放热反应,
A.所以T2时反应速率快,则T2>T1,故A错误;
B.该反应正反应为放热反应,升高温度平衡逆移,K减小,所以温度低时K大,已知T2>T1,则K(T1)>K(T2),故B正确;
C.T1温度下达到平衡后,再充入一定量CO,平衡正移,CO减少,但是平衡移动对浓度的影响小于增加的物质的量的浓度,所以CO的转化率减小,故C错误;
D.T2温度下,生成的甲醇为0.6mol,所以氢气消耗的量为1.2mol,所以其速率为:v(H2)=
△n
V
t
=
1.2mol
1L
10min
=0.12 mol?L-1?min-1,故D错误;
故选B.
点评:本题考查化学平衡图象题,做题时注意从图象中曲线的变化趋势分析条件改变导致平衡移动的特点,本题难度较大.
练习册系列答案
相关题目
(2012?许昌三模)碳及其化合物的研究具有重要的现实意义.
(1)近年来,我国储氢纳米碳管研究取得重大进展,用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质),这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,其反应的化学方程式为:
3
3
C+
2
2
K2Cr2O7+
8
8
H2SO4
H2SO4
3
3
CO2↑+
2
2
K2SO4+
2
2
Cr2(SO43+
8
8
H2O
请完成并配平上述化学方程式.
(2)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).
下表所列数据是在不同温度下的化学平衡常数(K)
温度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.0 0.27 0.012
①在一定条件下将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中发生反应,5分钟后测得c(CO)=0.4mol/L,算此段时间的反应速率(用H2表示)
0.24
0.24
mol/(L?min);
②由表中数据判断上述合成甲醇反应的△H
0(填“>”、“<”或“=”)
③在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律.如图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系请回答:
(Ⅰ)在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是
270℃
270℃

(Ⅱ)利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的平衡常数K=
4L2?mol-2
4L2?mol-2

④一种燃料电池中发生的化学反应为:在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳.写出该电池负极发生反应的电极方程式
CH3OH+H2O═CO2+6H++6e-
CH3OH+H2O═CO2+6H++6e-

(3)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10-9.CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为7×10-4 mol/L,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为
1.6×10-5mol/L
1.6×10-5mol/L
碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是理想,更是一种值得期待的新的生活方式,请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质.
(1)近年来,我国储氢纳米碳管研究取得重大进展,用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质),这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,其反应化学方程式为:
 
C+
 
K2Cr2O7+
 
 
CO2↑+
 
K2SO4+
 
Cr2(SO43+
 
H2O
请完成并配平上述化学方程式.其中氧化剂是
 
,氧化产物是
 

(2)甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产.工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1=-116kJ?mol-1
①已知:CO(g)+
1
2
O2(g)=CO2(g)
△H2=-283kJ?mol-1
H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(g)
△H3=-242kJ?mol-1
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式为
 
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②在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃、270℃三种温度下合成甲醇的规律.如图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系.
请回答:
ⅰ)在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是
 

ⅱ)利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的平衡常数K=
 

③在某温度下,将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中,5min时达到平衡,各物质的物质的浓度(mol?L-1)变化如下表所示:
0min 5min 10min
CO 0.1 0.05
H2 0.2 0.2
CH3OH 0 0.04 0.05
若5min~10min只改变了某一条件,所改变的条件是
 
;且该条件所改变的量是
 

碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是理想,更是一种值得期待的新的生活方式,请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。

(1)近年来,我国储氢纳米碳管研究取得重大进展,用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质),这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,其反应化学方程式为:

____C+____K2Cr2O7 +       =___CO2↑+ ____K2SO4 + ____Cr2(SO43+ ____H2O  

请完成并配平上述化学方程式。

其中氧化剂是________________,氧化产物是_________________

(2)甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:

CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)     △H1=-116 kJ·mol1

①已知:     △H2=-283 kJ·mol1

              △H3=-242 kJ·mol1

则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO 2和水蒸气时的热化学方程式为       

②在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃     

270℃三种温度下合成甲醇的规律。下图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系。

请回答:

ⅰ)在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是                

ⅱ)利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数K=                    

③在某温度下,将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中,5min时达到平衡,各物质的物质的浓度(mol•L1)变化如下表所示:

 

0min

5min

10min

CO

0.1

 

0.05

H2

0.2

 

0.2

CH3OH

0

0.04

0.05

 

若5min~10min只改变了某一条件,所改变的条件是                         ;    且该条件所改变的量是              

 

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